2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、巖溶作用是一種發(fā)生在地球淺表層環(huán)境下的特殊地質(zhì)過程,與大氣圈、水圈、生物圈密切相關(guān),因其地球化學(xué)過程中具有低溫性、外放敏感性和生物參與性等特點,會導(dǎo)致巖溶水體DIC輸入的多變(碳匯效應(yīng)的穩(wěn)定性受到影響)。作為巖溶碳匯的主控因子—水循環(huán),對巖溶碳匯的影響較大,不同時期(豐水期、平水期、枯水期)所表現(xiàn)出來的碳匯特性也各不相同,同時,自然界除了碳酸外,人類活動造成的硫酸(酸雨)對碳酸鹽的溶解也能增加水中的DIC濃度,且H2SO4參與的碳酸鹽巖

2、風(fēng)化本質(zhì)上是一個大氣CO2的凈釋放過程,必須在碳匯計算中加以扣除,對全球碳循環(huán)的研究具有十分重要的意義,所以碳酸鹽巖的硫酸風(fēng)化機制及其與區(qū)域碳循環(huán)的關(guān)系也是近些年一直關(guān)注的熱點問題。硫酸參與的化學(xué)風(fēng)化過程來源主要包括石膏的溶解、硫化物氧化、大氣降水以及人為排放,流域人類活動可以顯著加速流域化學(xué)侵蝕,改變區(qū)域碳循環(huán),干擾流域物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán),對西南巖溶流域碳酸鹽巖的化學(xué)侵蝕具有重要貢獻,大氣酸沉降(酸雨)中的SO42-、NO3-等酸

3、性離子絕大部分來源于人為排放的SO2、NOX氣體,所以,以大氣沉降為形式的人類活動對河流水化學(xué)組分帶來的影響日益受到人們的關(guān)注。
  本研究選取西南巖溶區(qū)域中酸雨問題較為突出的柳州地區(qū)作為研究區(qū),設(shè)置沙塘林校(郊區(qū))、柳州氣象局、柳州環(huán)保局三個雨水采樣點,分析柳州市酸雨化學(xué)特征及致酸物質(zhì)來源,并在穿柳州市區(qū)而過的柳江設(shè)置監(jiān)測斷面,分別位于柳州的進出口,露塘與洛維,及柳州中部的水文站斷面,用以分析降水中的硫源對該區(qū)域碳酸鹽巖風(fēng)化和碳

4、匯效應(yīng)的影響。結(jié)果表明,柳州市全年降水樣品pH值的分布范圍為4.16~6.61,酸雨率為67.6%,主要為弱酸雨(5<pH<5.6)與較重酸雨(4.5<pH<5),酸雨形勢較為嚴峻。相對于90年代,主要致酸離子濃度均有大幅下降,脫硫除塵等措施也會使得NH4+、Ca2+等中和離子濃度下降,可能是pH值沒有大幅度變化的原因,但降水離子濃度與電導(dǎo)率已充分說明柳州酸雨治理卓有成效。酸雨頻率與pH值的變化趨勢具有明顯的季節(jié)性特征,酸雨主要集中于冬

5、、春兩季,這與我國大部分地區(qū)尤其是南方地區(qū)普遍存在的酸雨季節(jié)變化特征基本一致,與降水量的稀釋作用有很大關(guān)系。通過富集因子(EF)分析降水中主要因子來源,表明K+中97.2%的地殼來源中絕大多數(shù)為木質(zhì)燃燒等人為活動釋放所得。CI-受人類活動影響明顯,主要來自當(dāng)?shù)嘏欧?,如垃圾焚燒、汽車尾氣排放(汽油中含有溴氯化物作為添加劑)等。SO42-的主要來源為人為來源,占到98.2%,SO42-主要源于煤炭燃燒釋放的SO2氣體氧化所得。NO3-的人為

6、來源占到99.8%,主要包括燃料燃燒、大氣中的化學(xué)反應(yīng)以及汽車尾氣排放等。Ca2+和Mg2+主要來為土壤來源,這與研究區(qū)的巖溶區(qū)背景相一致,但人為因素也能向大氣中釋放數(shù)量可觀的堿性離子,且相對自然過程更為劇烈,如采石場進行石料開采過程中釋放大量揚塵。確定影響研究區(qū)的2個較為穩(wěn)定的水汽來源:1、西南方向百色、南寧等工礦業(yè)發(fā)達或人口密集型城市,西南方向的氣流絕大部分都路經(jīng)此地,尤其夏半年受西南季風(fēng)影響大,春季幾乎所有的酸雨水汽氣團都來自于西

7、南方向經(jīng)南寧等城市徑直抵達柳州,夏季占到44%,秋季與冬季多是東南方向氣流登陸后經(jīng)南寧等西南部城市再向東北抵達柳州;2、東南方向廣東雷州半島及珠三角地區(qū),來源于西太平洋的氣流經(jīng)過此地徑直到達柳州或經(jīng)南寧等城市抵達柳州,夏季占到8%,秋季占到57%,冬季占到33%。對比相鄰的酸雨區(qū)桂林降水的氣流運移軌跡,中部酸雨帶如江西、湖北、湖南、安徽等省份的工業(yè)發(fā)達人口稠密地區(qū)并未對柳州的酸雨造成直接影響。柳州水文站斷面SO42-濃度變化趨勢與降水量

8、有很好的對應(yīng)關(guān)系,說明降水對該流域SO42-的貢獻較大,結(jié)合對該流域硫同位素的分析,以大氣沉降為形式的人類活動勢必對該流域的巖石風(fēng)化及碳匯效應(yīng)產(chǎn)生一定影響,比較汛期與枯水期降水對河水離子濃度的貢獻率,枯水期降水對河水離子的貢獻均有上升,造成這一現(xiàn)象的原因可能是人類活動信號被徑流稀釋,也有可能是汛期徑流量增大導(dǎo)致化學(xué)風(fēng)化加強,更多的風(fēng)化產(chǎn)物進入水體降低了海鹽源的相對貢獻。其中SO42-來源于降水的比例高達到70%左右,柳州降水中SO42-

9、的人為來源占到98.2%,則汛期與枯水期由人為來源帶入該河段的SO42-比重分別達到65.9%和76.5%,均值為71.2%。硫酸風(fēng)化碳酸鹽巖所占的比例為32%,則該流域中人為硫源對碳酸鹽巖的風(fēng)化比例為22.8%。對比硫酸參與后碳酸鹽巖的溶蝕速率與碳匯速率的變化,計算結(jié)果顯示硫酸參與后,該流域風(fēng)化速率增加了5.6%,相對于只考慮碳酸溶蝕,碳酸鹽巖溶蝕產(chǎn)生的碳匯速率應(yīng)減少19%,通過之前討論的河水中SO42-的人為硫源比例為71.2%,可

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